Кардиотренировки эффективнее с таурином

В прошлом году были опубликованы результаты интересного исследования о влиянии добавок таурина на окисление жира при аэробной нагрузке натощак. Более ранние исследования уже показали положительное влияние добавок таурина на липидный обмен как у грызунов, так и у спортсменов. [1,2] В комбинированном действие добавок таурина (2%) и физических тренировок, наблюдалось снижение конечной массы тела, а также эпидидимальных и висцеральных жировых отложений у тучных крыс. [2] Недавно де Карвалью и др. [1] проверил эффекты острой добавки таурина (6 г) перед тестом максимальной эффективности плавания и подтвердил значительное повышение уровня глицерина в плазме крови на 8%. Уровень глицерина повышается при активации липолиза. Таким образом, эта специфическая доза таурина, по-видимому, является новой стратегией приема добавок для высокоинтенсивных усилий, поскольку увеличение уровня глицерина в плазме может поддерживать запасы мышечного гликогена, а также липолиз высвобождает свободные жирные кислоты, которые используются в качестве источника энергии во время физических упражнений.

Таурин усиливает липидный обмен

Основываясь на том факте, что таурин может усиливать липидный обмен, целью авторов исследования, описываемого в данной статье, была оценка влияния различных доз разовой добавки таурина на уровень окисления липидов у здоровых молодых мужчин после однократного выполнения аэробных упражнений натощак. Был проведен двойной слепой, острый и перекрестный дизайн исследования, в котором приняли участие семнадцать мужчин (возраст 24,8 ± 4,07 года; ИМТ 23,9 ± 2,57 кг/м2). Различные дозы таурина (3 г или 6 г) или плацебо принимали за 90 мин до начала выполнения аэробных упражнений натощак (на беговой дорожке при 60% VO2 Макс). Испытуемые провели три испытания, и каждое из них было разделено семью днями. Образцы крови отбирали в начале и после выполнения протокола упражнений каждого теста для анализа уровня глицерина и таурина в плазме. Окисление липидов и углеводов определяли сразу после тренировки в течение 15 мин методом непрямой калориметрии.

В результате было обнаружено, что добавление 6 г таурина увеличивало окисление липидов на 38% и снижало дыхательный коэффициент на 4,6% по сравнению с плацебо.

А окисление липидов при 3 г таурина было на 20% выше по сравнению с плацебо и на 13% ниже по сравнению с 6-ти граммовой дозой. В окислении углеводов различий не наблюдалось.

Для концентрации глицерина не было никаких различий между протоколами испытаний. Настоящее исследование также показало, что добавление таурина не изменяло частоту сердечных сокращений в покое во время и после тренировки при 60% VO2max.

Важная роль таурина в жировом обмене доказана учеными

Таурин модулирует жировой обмен. [1, 2, 3] Острая добавка таурина может увеличить липолиз и уменьшить вклад гликолитического метаболизма, тем самым изменяя использование топлива и метаболическую эффективность физических упражнений. [4] Это достигается отчасти потому, что таурин индуцирует концентрацию факторов роста фибробластов (FGF21, FGF19) и β-клото. Факторы роста фибробластов (FGFs) вырабатываются в жировой и скелетно-мышечной тканях и играют важную роль в энергетическом балансе организма. Они действуют как гормоны, которые снижают уровень глюкозы в крови, инсулина, триглицеридов, жировой массы, углеводного обмена,
а также могут снижать массу тела. Снижение уровня этих факторов роста может играть определенную роль в развитии ожирения и сердечно-сосудистых заболеваний. [1, 5, 6] Однако таурин может помочь регулировать уровень этих факторов роста, увеличивая жировой обмен и липолиз с помощью физических упражнений. [1] Физические упражнения увеличивают эти факторы роста, влияя на экспрессию их генов. [6] В предыдущей литературе говорилось, что FGF21, FGF19 и β-клото вовлечены в метаболические заболевания, такие как ожирение и диабет 2 типа. [1] Важно отметить, что таурин, как было показано, снижает эти факторы, происходящие из жировой ткани, и как следствие, может играть большую роль в составе тела и адипогенезе. Параллельно с этим улучшение производительности, вторичное по отношению к добавкам таурина, косвенно повлияло бы на расход энергии, липолиз и, вероятно, улучшило бы бета (β)-окисление жировых запасов, которые были вовлечены в метаболические заболевания и ожирение. [1] Тем не менее, лишь немногие исследования непосредственно оценивали роль таурина в жировой массе, и количество данных на эту тему ограничено.

Кроме того, физические упражнения активируют сигнальный путь PI3K/Akt, который служит для усиления регуляции и фосфорилирования FGFs через инсулин и сокращение скелетных мышц. [6] Сигнальный путь PI3K/Aktнеобходим для выживания клеток, метаболизма, пролиферации и его участия в заболеваниях человека (например, рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания). [7] Поскольку таурин находится в высоких концентрациях вскелетных мышцах, он потенциально может играть определенную роль в передаче сигналов пути PI3K/Akt во время физической нагрузки. [8, 9] Важность таурина, служащего звеном этого пути, может служить для увеличения липолиза и поглощения глюкозы; однако эти механизмы неизвестны.

Концентрация таурина в митохондриях сердца высокая и оценивается в 70 нмоль/мг. [8] Было высказано предположение, что высокие концентрации таурина в сердечных митохондриях могут ингибировать митохондриальный апоптоз, окислительный стресс и стресс эндоплазматического ретикулума, а также служить митохондриальным буфером. [34] Показано, что ацил-КоА-дегидрогеназы, контролирующие β-окисление жирных кислот, обладают оптимальной активностью при использовании митохондриального таурина в качестве митохондриального буфера. [8] Например, скорость β-окисления эндогенных жирных кислот была на 31% ниже в таурин-дефицитном сердце у мышей по сравнению с контрольным сердцем. [10] Эффекты дефицита таурина в сердце могут привести к снижению и снижению скорости биохимических реакций, происходящих в митохондриях во время физической нагрузки (например, цикл лимонной кислоты, окисление жирных кислот и некоторые реакции в цикле мочевины). [65, 86] Стабилизация градиента рН в митохондриальном матриксе в присутствии таурина в качестве буфера имеет важное значение для поддержания биохимических процессов. Было также показано, что таурин входит в состав модифицированных остатков уридина в митохондриальной тРНК. [8] Модифицированные остатки уридина в митохондриях предполагают, что таурин может играть определенную роль в митохондриальном матриксе и быть вовлечен в митохондриальные заболевания, такие как сердечно-сосудистые заболевания. Ассоциация таурина в митохондриях и физические упражнения могут способствовать увеличению генов, связанных с дыхательной способностью митохондрий, биогенезом митохондрий, окислением жира и потоком бета-окисления.

Таурин играет важную роль в жировом обмене, ингибируя окислительный стресс, улучшая функцию митохондрий и улучшая митохондриальный биогенез. [8] Предполагается, что таурин может играть определенную роль в экспрессии генов митохондриального биогенеза путем усиления регуляции CPT1, семейства PPAR (PGC-1α PPARa PPARy), LPL, ACO1, ACO2, HSL, ACOX1 и CD36 — генов, возможно, улучшающих жировой обмен. [1, 8,11] Присутствие таурина в митохондриях помогает обеспечить регуляцию протонной накачки при одновременной регуляции этих генов. Без защиты таурина в митохондриях это может спровоцировать деградацию и дисфункцию митохондрий и потенциально заболевания метаболического синдрома (например, диабет и ожирение), что влияет на экспрессию генов и FGFs. [2, 12] Также установлено, что в жировой ткани таурин снижает количество
макрофагов М1, про воспалительных цитокинов и увеличивает количество макрофагов М2, участвующих в клиренсе свободных жирных кислот и расходе энергии. [1] Таурин может играть роль в ингибировании FGFs и индицировании экспрессии гена PGC-1α, который участвует в клиренсе свободных жирных кислот, ингибировании липотоксичности и, следовательно, расходе энергии. [1, 13]

Свободные жирные кислоты участвуют в различных метаболических процессах (т. е. в цикле Кребса, β-окислении, окислительном фосфорилировании и транспортной цепи электронов), которые жизненно важны во время физической нагрузки для регуляции PGC-1α. [13, 14] Поскольку таурин был предложен для регуляции митохондриального семейства генов PPAR, это может помочь увеличить митохондриальный биогенез. [13, 14]
Поскольку митохондриальный биогенез играет важную роль в аэробной способности во время физических упражнений, эта адаптация важна для улучшения клеточного метаболизма, расхода энергии и аэробной способности для повышения спортивных результатов. Однако будущие исследования требуют изучения точных механизмов роли таурина в экспрессии генов и митохондриальном биогенезе в аэробных видах спорта.
Хотя это и не полностью однозначно, таурин может регулировать жировой обмен с помощью факторов роста жировой ткани и экспрессии генов, однако это также требует дополнительной работы.

Заключение экспертов об эффективности таурина

Авторы резюмировали: «Таким образом, это исследование частично подтвердило нашу гипотезу, поскольку доза таурина в 6 г улучшала окисление липидов при сочетании с упражнениями умеренной интенсивности в состоянии натощак. Хотя это и не имело существенного значения, применение 3 г таурина также увеличивало окисление липидов примерно на 18% по сравнению с плацебо-испытанием. Поэтому доза от 3 до 6 г может показать многообещающие результаты для запуска процессов липолиза и окисления липидов. Будущие исследования должны оценить подходы к добавлению от 3 до 6 г таурина, чтобы найти лучший ответ на дозу и тем самым оказать аддитивный эффект на использование жира в качестве преобладающего энергетического субстрата во время физических упражнений умеренной интенсивности в состоянии натощак». [3]

Источники

1. Taurine supplementation can increase lipolysis and affect the contribution of energy systems during front crawl maximal effort. De Carvalho FG, Barbieri RA, Carvalho MB, Dato CC, Campos EZ, Gobbi RB, Papoti M, Silva ASR, de Freitas EC.Amino Acids. 2018 Jan; 50(1):189-198.
2. Effects of taurine supplementation on adipose tissue of obese trained rats. de Almeida Martiniano AC, De Carvalho FG, Marchini JS, Garcia SB, Júnior JE, Mauad FM, da Silva AS, de Moraes C, de Freitas EC.Adv Exp Med Biol. 2015; 803():707-14.
3. Taurine Supplementation Increases Post-Exercise Lipid Oxidation at Moderate Intensity in Fasted Healthy Males. Milena Barbon de Carvalho, Camila Fernanda Cunha Brandao.Nutrients. 2020 May; 12(5): 1540.
4. Haidari F, Asadi M, Ahmadi-Angali K. Evaluation of the effect of oral taurine supplementation on fasting levels of fibroblast growth factors, β-Klotho co-receptor, some biochemical indices and body composition in obese women on a weight-loss diet: a study protocol for a double-blind, randomized controlled trial. Trials. 2019;20(1):1–6.
5. Murakami S. Role of taurine in the pathogenesis of obesity. Mol Nutr Food Res. 2015;59(7):1353–63 Rosa FT, Freitas EC, Deminice R, Jordão AA, Marchini JS. Oxidative stress and inflammation in obesity after taurine supplementation: a double-blind, placebo-controlled study. Eur J Nutr. 2014;53(3):823–30
6. De Carvalho FG, et al. Taurine supplementation can increase lipolysis and affect the contribution of energy systems during front crawl maximal effort. Amino Acids. 2018;50(1):189–98. Carvalho MB, et al. Taurine supplementation increases post-exercise lipid oxidation at moderate intensity in fasted healthy males. Nutrients. 2020;12(5):1540. Tanimura Y, et al. Acute exercise increases fibroblast growth factor 21 in metabolic organs and circulation. Physiol Rep. 2016;4(12):1.
7. Fruman DA, Chiu H, Hopkins BD, Bagrodia S, Cantley LC, Abraham RT. The PI3K pathway in human disease. Cell. 2017;170(4):605–35.
8. Hansen S, Andersen M, Cornett C, Gradinaru R, Grunnet N. A role for taurine in mitochondrial function. J Biomed Sci. 2010;17(Suppl 1):S23.
9. Sun G, Wang X, Li T, Qu S, Sun J. Taurine attenuates acrylamide-induced apoptosis via a PI3K/AKT-dependent manner. Hum Exp Toxicol. 2018;37(12):1249–57
10. Schaffer SW, Shimada-Takaura K, Jong CJ, Ito T, Takahashi K. Impaired energy metabolism of the taurine-deficient heart. Amino Acids. 2016;48(2):549–58
11. De Carvalho FG, et al. Taurine supplementation associated with exercise increases mitochondrial activity and fatty acid oxidation gene expression in the subcutaneous white adipose tissue of obese women. Clin Nutr. 2020;40(4):2180-7.
12. Imae M, Asano T, Murakami S. Potential role of taurine in the prevention of diabetes and metabolic syndrome. Amino Acids. 2014;46(1):81–8.
13. Elżbieta S, Agnieszka M, Adrian C. The implication of PGC-1α on fatty acid transport across plasma and mitochondrial membranes in the insulin sensitive tissues. Front Physiol. 2017;8:923.
14. Konopka AR, Suer MK, Wolff CA, Harber MP. Markers of human skeletal muscle mitochondrial biogenesis and quality control: effects of age and aerobic exercise training. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014;69(4):371–8.